Σύστημα απόκτησης δεδομένων απο συστοιχία ΜΕΜΣ μικροφώνων [article]

Alexandros Lytis, National Technological University Of Athens, National Technological University Of Athens
2020
Ευχαριστίες Πρώτα από όλα θα ήθελα να ευχαριστήσω όλους όσους στάθηκαν στο πλάι μου όλο αυτό το διάστημα. Την οικογένειά μου που με στήριξε οικονομικά και ψυχολογικά σε δύσκολους καιρούς. Τους φίλους μου που στάθηκαν δίπλα μου σε κάθε βήμα. Το εκπαιδευτικό και διοικητικό προσωπικό της σχολής που έκανε πραγματικότητα το όνειρό μου για την απόκτηση υψηλού επιπέδου επιστημονικής γνώσης πάνω στον τομέα της ηλεκτρονικής. Θέλω να ευχαριστήσω τον κ. Παύλο Π. Σωστηριάδη για την επίβλεψη της
more » ... μου εργασίας, την ευκαιρία να είμαι μέρος του εργαστηρίου ηλεκτρονικής καθώς και καθοδήγηση που μου παρείχε. Επίσης, ευχαριστώ όλα τα παιδιά του εργαστηρίου ηλεκτρονικής για την άψογη συνεργασία που είχαμε καθ' όλη την διάρκεια εκπόνησης της παρούσας εργασίας. Θέλω να ευχαριστήσω ιδιαίτερα τον κ. Πέτρο Μαραγγό καθώς χωρίς την υλική υποστήριξη από το εργαστήριο Όρασης Υπολογιστών, Επικοινωνίας Λόγου και Επεξεργασίας Σημάτων δεν θα ήταν δυνατή η υλοποίηση του κατασκευαστικού κομματιού της εργασίας. Τέλος, θέλω να ευχαριστήσω θερμά την καλή μου φίλη και διδακτορικό ερευνητή στο εν λόγω εργαστήριο Αντιγόνη Τσιάμη για την άψογη συνεργασία και στήριξη καθώς και για το ότι αποτέλεσε το ερευνητικό της έργο έμπνευση για την παρούσα εργασία. Περίληψη Η παρούσα εργασία έχει ως αντικείμενο τη σχεδίαση και υλοποίηση μιας συστοιχίας μικροφώνων για την χρήση της σε εργαστηριακές εφαρμογές καταγραφής και επεξεργασίας ήχου. Η συστοιχία έχει την δυνατότητα να καταγράψει ήχο ταυτόχρονα από έως και 32 κανάλια οργανωμένων σε υποσυστοιχίες των 8 μικροφώνων οι οποίες μπορούν να βρίσκονται σε απόσταση δεκάδων μέτρων μεταξύ τους. Στη συσκευή χρησιμοποιήθηκαν 32 ψηφιακά μικρόφωνα τύπου MEMS. Το σύστημα δομήθηκε σε μορφή αστέρα και με την δυνατότητα προσαρμογής του αριθμού των συνδεδεμένων μικροφώνων με απλή προσθαφαίρεση κόμβων. Τα δεδομένα συλλέγονται από τον κεντρικό κόμβο του αστέρα και αποθηκεύονται χωρίς συμπίεση σε κάρτα μνήμης ενώ ένα από τα κανάλια τροφοδοτείται σε πραγματικό χρόνο σε υπολογιστή μέσω USB. Για τη μεταφορά των δεδομένων στον κεντρικό κόμβο χρησιμοποιήθηκε το βιομηχανικό πρότυπο RS-485. Λέξεις-Κλειδιά: Μικροφωνική Συστοιχία, MEMS μικρόφωνα, μικροελεγκτής, RS-485, USB device Abstract The present thesis deals with the design and implementation of a microphone array system for use as laboratory equipment for recording audio and speech for signal processing applications. The array is specified to support audio recording simultaneously from up to 32 channels organized at four branches of eight microphones each capable of operating at long distances. The acoustic sensors used in the system are digital MEMS microphones. The system was built in the form of a star and with the ability to adjust the number of connected microphones easily just by plugging or unplugging nodes. The data is collected from the central node of the star and stored without any compression on a memory card while one of the channels is fed in real time to a computer via USB. The industry standard RS-485 was used to transfer the data to the central hub.
doi:10.26240/heal.ntua.18197 fatcat:h7rg7kgauzdbzpxbq5uc72neii